[發明專利]考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法

有效

• 申請號: 201410505782.4
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN105528466B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 石文輝;羅魁;査浩;李洋;趙宏博
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;中電普瑞張北風電研究檢測有限公司;國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

(1)獲取電力系統基本信息；

(2)構建計算模型；

(3)設定風電場的裝機容量、裝機區域、輸電線路負載率上限和根據目標的偏向度選取棄風費用系數；

(4)求解所述模型；

所述步驟(1)中的基本信息包括電力系統規劃水平年的負荷預測信息、水平年常規電源區域規劃信息、機組技術參數、電網關鍵斷面信息、風能資源信息和已有的電網規劃信息；

所述電力系統規劃水平年的負荷預測信息包括電負荷和熱負荷信息；所述電網關鍵斷面信息由電網拓撲的特點、電力系統中負荷與電源分布情況確定；所述水平年常規電源區域規劃信息由該電力系統的電源規劃獲得；所述風能資源信息，從往年的風電統計數據進行確定；

所述步驟(2)中的構建模型過程為：

(2-1)在電力系統電源規劃已定的情況下，在若干區域互聯電網中構建優化目標；

(2-2)構建約束條件；

所述步驟(2-1)的優化目標以水平年的棄風費用、新建輸電線路投資和系統運行成本之和最小為目標函數；所述優化目標中包含整數變量和連續變量，將所述優化目標中的二次函數進行線性化，所述模型為混合整數線性規劃模型；

所述步驟(2-2)的約束條件包括電力系統約束、火電機組約束和風電場約束。

2.如權利要求1所述的一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，其特征在于：所述優化目標通過下式(1)確定：

minF＝F_g+F_w+∑m_j·C_j (1)

其中，

i為機組編號，i＝1,2...I，I為火電機組和風電場的總數；k＝1,2...K,K為時段總數；n＝1,2...N，N為依據電網關鍵斷面信息劃分的電網分區總數；F_g為火電機組的發電成本、P_g,n,i,k為區域n內的火電機組i在時段k的發電功率，U_n,i,k為區域n內的火電機組i在k時段的啟停狀態，S_n,i為火電機組i的啟機費用，f(P_g,n,i,k)為火電機組運行成本；F_w為風電場的棄風費用，P_w,n,i,k為k時段風電場i實際被調用的風電功率總量，P^*_w,n,i,k為k時段風電場i預測的風電功率總量，β_n,i為棄風費用系數；m_j為在分區x,n之間新建線路數量，C_j為新建線路在規劃水平年的投資建設成本。

3.如權利要求2所述的一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，其特征在于：所述優化目標包括：

若在規劃中以全額接納風電為主，則保證棄風量最小為首要目標兼顧經濟性，將棄風費用系數設置為數倍于常規電源運行費用的最大值；若在規劃中以經濟性為主，則保證系統成本最小為首要目標，進行適當棄風，將棄風費用系數設置為0.1；若折衷考慮，則將棄風費用系數設置在兩者之間。

4.如權利要求1所述的一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，其特征在于：所述電力系統約束包括區域電力平衡約束、區域熱力平衡約束、區域間線路傳輸功率極限約束、負荷備用約束和輸電線路約束；所述輸電線路約束包括區域間允許新建輸電線路集約束和區域間允許新建線路數目約束；

所述火電機組約束包括火電機組發電上下限約束、最小啟停時間約束、爬坡速度約束、背壓式供熱機組發電特性約束和抽氣式供熱機組發電特性約束；

風電場約束包括風電機組出力約束。